DE19845544A1

DE19845544A1 - Mold for extrusion blow molding of plastics, such as PETG, PVC or PP

Info

Publication number: DE19845544A1
Application number: DE19845544A
Authority: DE
Inventors: Fritz Leis
Original assignee: WERKZEUGBAU LEISS GmbH
Current assignee: WERKZEUGBAU LEISS GmbH
Priority date: 1998-10-02
Filing date: 1998-10-02
Publication date: 2000-04-20
Also published as: EP0997253A1; EP0997253B1; DK0997253T3; DE59906250D1; ATE244630T1

Abstract

The metallic mold has high thermal conductivity. Mating surfaces of its two opposite halves (11, 13), are explosively-clad with a metallic layer (29) of greater wear resistance, at least around the mold cavity (16). Note: mold halves are not necessarily equal and may be further split. Preferred features: Cladding thickness is at least 2 mm. The mold body (11, 13) is a comparatively soft metal. Each mold half (12) has cutting edges (27, 28) around the molding cavity (16). The cutting edges are at least 0.1-1.5 mm wide. They are located in the pinch region of the mold halves. Each contact region includes cooling bores. These extend without additional sealing, from the explosively-clad layer, into the mold halves. Each mold half is in two- or three pieces.

Description

Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug zum Extrusionsblasen von Kunststoffen, wie PETG, PVC oder PP, insbesondere zwecks Herstellung von Verpackungsprodukten, wie Flaschen und derglei chen.The invention relates to a molding tool for extrusion blow molding of plastics, such as PETG, PVC or PP, in particular for the purpose Manufacture of packaging products such as bottles and the like chen.

Zur diskontinuierlichen Herstellung leichter und preiswerter Hohlkörper aus Kunststoffen, die als Einwegverpackungen für flüssige, pastenförmige und feste Füllgüter Verwendung finden, ist das Extrusionsblasformen bekannt. Damit können Behälter mit einem Fassungsvermögen von wenigen Millilitern bis mehreren tausend Litern hergestellt werden. Die Herstellung erfolgt da bei so, daß mittels eines Extruders und einer entsprechenden Ringdüse ein Schlauch hergestellt wird, der noch im plastischen Zustand in ein geöffnetes Formwerkzeug eingebracht und abge schnitten wird. Nach dem Schließen des Formwerkzeugs wird der außerhalb des Formbereichs liegende Schlauch an sogenannten Schneidkanten abgequetscht. Dabei kommt es zu einer abdichten den Verschweißung des Schlauches im Bereich der Form, und durch eingeblasene Druckluft wird dann der im Formhohlraum verblei bende Schlauch aufgeweitet, bis er an allen Stellen die Form wand berührt. Dabei wird die notwendige Druckluft über einen Dorn vorzugsweise von oben oder auch von unten oder seitlich zugeführt. Nach dem Abkühlen kann dem geöffneten Werkzeug dann der hergestellte Hohlkörper entnommen werden.For the discontinuous production easier and cheaper Hollow plastic body used as single-use packaging for liquid, pasty and solid fillings are used, extrusion blow molding is known. This allows containers with a capacity of a few milliliters to several thousand liters can be produced. The production takes place there in such a way that by means of an extruder and a corresponding Ring nozzle is a hose that is still plastic Condition introduced into an opened mold and removed will cut. After closing the mold, the hose lying outside the molding area on so-called Cutting edges squeezed off. This leads to a seal the welding of the hose in the area of the mold, and by injected compressed air then remains in the mold cavity widening hose until it forms at all points touches the wall. The necessary compressed air is supplied via a Mandrel preferably from above or from below or from the side fed. After cooling, the opened tool can then the hollow body produced can be removed.

Das Material, aus dem die Formwerkzeuge zum Extrusionsblasen hergestellt sind, wird abhängig von dem eingesetzten Extru sionsmaterial gewählt. Dabei ist es bekannt, beispielsweise für die Verarbeitung von PE (Polyäthylen) Formwerkzeuge einzusetzen, die vollständig aus Aluminium bestehen. Der Werkstoff Aluminium hat die günstige Eigenschaft, daß er über eine hohe und ver gleichsweise bessere Wärmeleitfähigkeit als Stahl verfügt. Hierdurch ist vorteilhaft die Ausbringung aus Aluminiumwerkzeu gen beim Einsatz von PFE auch vergleichsweise höher als bei einem Formwerkzeug aus Stahl. Nachteilig an dem Werkstoff Alu minium ist jedoch dessen Festigkeit. Insbesondere für die Ver arbeitung von harten Kunststoffen, wie beispielsweise PETG (Po lyäthylenterephtalat), PVC (Polyvinylchlorid) oder PP (Polypro pylen), ist ein Formwerkzeug aus reinem Aluminium mangels Ver schleißfestigkeit nicht geeignet.The material from which the extrusion blow molding tools are made are made depends on the extrusion used sion material selected. It is known, for example for use the processing of PE (polyethylene) molds, which are made entirely of aluminum. The material aluminum has the favorable property that it has a high and ver also has better thermal conductivity than steel. As a result, the output from aluminum tools is advantageous conditions when using PFE are also comparatively higher than with a steel mold. A disadvantage of the material aluminum However, its strength is the minimum. Especially for the ver hard plastics, such as PETG (Po ethylene terephthalate), PVC (polyvinyl chloride) or PP (Polypro pylen), is a molding tool made of pure aluminum due to the lack of ver wear resistance not suitable.

Für Extrusionsmaterial, wie beispielsweise PETG, PVC oder PP ist es daher nötig, daß die Formwerkzeuge im sogenannten Schneidkantenbereich gegenüber Formwerkzeugen für PE härter ausgebildet sind. Insbesondere bei stark ovalen Flaschen, die ein weites Überquetschen eines Vorformlings im Formwerkzeug erforderlich macht, beispielsweise bei Grifflaschen oder ähn lichen Produkten, ist es daher üblich, entweder das Formwerk zeug insgesamt aus Stahl oder aus Aluminium mit im Schneidkan tenbereich separat befestigten Stahlleisten als Quetschteile auszubilden. Nachteilig ist dabei jedoch für die Verarbeitung von PVC, PETG und PP, daß die Ausbringleistung des Blaswerk zeugs gering ist, daß das Blaswerkzeug nur eine niedrige Stand zeit hat, daß höhere Formengewichte und dadurch auch ein höhe rer Verschleiß in den Extrusionsblasmaschinen auftritt. Schließlich gestaltet sich bei derartigen Extrusionsblaswerk zeugen die Reparatur auch schwieriger.For extrusion material such as PETG, PVC or PP it is therefore necessary that the molding tools in the so-called Cutting edge area harder than molds for PE are trained. Especially with strongly oval bottles that a far crimping of a preform in the mold makes necessary, for example with handle bottles or the like products, it is therefore common to use either the molding all in all steel or aluminum in the cutting channel Steel strips separately fastened as crimped parts to train. However, processing is disadvantageous of PVC, PETG and PP that the output of the blowing unit Stuff is low that the blowing tool only a low level has time that higher mold weights and therefore a higher wear occurs in the extrusion blow molding machines. Finally, such extrusion blow molding machines are designed are also more difficult to testify.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Formwerkzeug zum Extrusionsblasen der eingangs genannten Gattung verfügbar zu machen, das im Vergleich zu einem Blaswerkzeug aus Stahl eine erhöhte Schußzahl und eine höhere Standzeit des Formwerkzeug ermöglicht.The invention has for its object a mold for Extrusion blow molding of the type mentioned at the outset also available compared to a steel blowing tool increased number of shots and a longer tool life enables.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch im Patentanspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Bevorzugte Merkmale, die die Erfin dung vorteilhaft weiterbilden, sind den nachgeordneten Patent ansprüchen zu entnehmen.According to the invention, this object is achieved in claim 1 mentioned features solved. Preferred features that the inven advantageous further training are the subordinate patent claims.

Aufgrund des Einsatzes von sprengplattierten Material bei der Herstellung von Blaswerkzeugen beziehungsweise Formwerkzeugen zum Extrusionsblasen entfällt vorteilhaft das Fertigen von Teilpartien komplett aus Stahl. Es müssen keine Stahlleisten auf Aluminiumblaswerkzeuge befestigt werden, und die Kühlung kann aufgrund der nicht vorhandenen Aufsatzteile aus Stahl op timal eingebracht werden. Die Ausbringleistung bzw. Schußzahl des Formwerkzeugs ist dadurch vergleichsweise höher als bei einem Werkzeug komplett aus Stahl, und das erfindungsgemäße Formwerkzeug hat auch eine vergleichsweise höhere Standzeit. Günstig ist weiterhin das geringere Formgewicht, was zu einem geringeren Verschleiß in den Extrusionsmaschinen beiträgt. Auch die Reparaturmöglichkeit der Extrusionsblaswerkzeuge ist ver gleichsweise günstiger. Due to the use of explosive clad material at the Manufacture of blowing tools or molds for extrusion blowing, the manufacture of Partial sections made entirely of steel. There is no need for steel strips to be attached to aluminum blowing tools, and cooling Due to the missing steel parts op timely. The output or number of shots the mold is therefore comparatively higher than in a tool made entirely of steel, and the invention Molding tools also have a comparatively longer service life. The lower mold weight is also favorable, which leads to a contributes to less wear in the extrusion machines. Also the possibility of repairing the extrusion blow molding tools is ver equally cheaper.

Gemäß der erfindungsgemäßen Konzeption besteht demgemäß das Formwerkzeug zum Extrusionsblasen von Kunststoffen, wie PETG, PVC oder PP, insbesondere zwecks Herstellung von Verpackungs produkten wie Flaschen und dergleichen, aus zwei Werkzeugkör perhälften, die einen metallischen Formenwerkstoff hoher Wärme leitfähigkeit aufweisen, wobei bei jeder Werkzeugkörperhälfte mindestens teilweise in der Umgebung der Form der Anlagebereich zur komplementären Werkzeugkörperhälfte eine durch Sprengplattierung aufgebrachte metallische Materialschicht ho her Verschleißfestigkeit aufweist.According to the concept of the invention, there is accordingly Molding tool for extrusion blow molding of plastics, such as PETG, PVC or PP, especially for the production of packaging products such as bottles and the like, from two tool bodies half which is a metallic mold material of high heat have conductivity, with each tool body half at least partially around the shape of the investment area to the complementary half of the tool body Explosive plating applied metallic material layer ho forth wear resistance.

Die Dicke der aufgebrachten metallischen Materialschicht ist je nach Anwendung variabel auszulegen und beträgt vorzugsweise wenigstens zwei Millimeter, und der Werkzeugkörper besteht vor zugsweise aus Aluminium, während die metallische Material schicht bevorzugt mit Stahl gebildet ist.The thickness of the applied metallic material layer depends on to be interpreted variably after use and is preferably at least two millimeters, and the tool body protrudes preferably made of aluminum, while the metallic material layer is preferably formed with steel.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist jede Formwerkzeughälfte im Randbereich der Formausnehmung Schneid kanten auf, welche je nach Notwendigkeit in ihrer Breite fest gelegt werden, vorzugsweise etwa 0,3 mm breit und bevorzugt im Quetschbereich der Formwerkzeughälfte vorgesehen sind.According to a preferred embodiment of the invention, each has Half of the mold in the edge area of the cutting recess edging, which is fixed in its width as necessary be placed, preferably about 0.3 mm wide and preferably in Crushing area of the mold half are provided.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorteil haft abhängig von Konstruktion der Form und der Produktgeome trie vorgesehen, daß jeder Anlagebereich Kühlbohrungen besitzt, die sich ohne zusätzliche Dichtung von der durch Sprengplattie rung aufgebrachten Materialschicht in die Werkzeugkörperhälfte erstrecken. Hierdurch entfallen vorteilhaft die bisher üblichen Abdichtungen wie O-Ringe oder dergleichen, die bisher zwischen metallischen Formwerkzeugkörper und einer darauf montierten Stahlplatte erforderlich waren.According to a further embodiment of the invention is advantageous depends on the construction of the shape and the product geometry provided that each system area has cooling holes, which differs from that by explosive plate without additional seal layer of material applied to the tool body half extend. This advantageously eliminates the previously usual Seals such as O-rings or the like, which were previously between metallic mold body and a mounted on it Steel plate were required.

Die Formwerkzeuge zum Extrusionsblasen sind, abhängig von dem herzustellenden Hohlverpackungsprodukt, mehrteilig vorzugsweise zwei- oder dreiteilig aufgebaut, wobei die Schneidkanten in dem Bereich der Form angeordnet sind, der nach Einfügen des extru dierten Schlauchs zum Überquetschten vorgesehen ist.The extrusion blow molding tools are dependent on that to produce hollow packaging product, preferably in several parts built in two or three parts, the cutting edges in the Area of the mold are arranged after inserting the extru dated hose is provided for crimping.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:An exemplary embodiment of the invention is described below Reference to the accompanying drawings explained in more detail. It demonstrate:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäß ausgebilde ten Formwerkzeugkörperhälfte mit einem dreiteiligen Aufbau; und Figure 1 is a front view of an inventive mold body half with a three-part structure. and

Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Formwerk zeughälfte. Fig. 2 is a plan view of the mold half shown in Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Vorderansicht einer Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Formwerkzeugs 10 zum Extrusionsblasen von Kunststoffen wie PETG, PVC oder PP dargestellt, die zur Her stellung einer Grifflasche vorgesehen ist. Das Formwerkzeug 10 besteht aus einem oberen Formteil 11, einem mittleren Formteil 12 und einem unteren Formteil 13. Konstruktionsbedingt können dies auch mehrere Teile sein. Zwischen den Formteilen 11 und 12, 12 und 13 sind Formteilungen 14 und 15 angedeutet.In Fig. 1 is a front view of an embodiment of a mold 10 according to the invention for extrusion blow molding of plastics such as PETG, PVC or PP is shown, which is provided for the manufacture of a handle tab. The molding tool 10 consists of an upper molding 11 , a middle molding 12 and a lower molding 13 . Due to the design, these can also be several parts. Between the molded parts 11 and 12 , 12 and 13 , molded partitions 14 and 15 are indicated.

Der Formwerkzeugkörpermittelteil 12 dient zur Herstellung des Hauptkörpers der Grifflasche und weist hierzu eine passende hälftige Formausnehmung 16 auf. An den Seitenrändern des Form körpermittelteils 12 befinden sich Gewindelöcher 17 und 18 bzw. 19 und 20 sowie Einspannausnehmungen 21 und 22 bzw. 23 und 24 zur Befestigung der Werkzeugkörperhälfte an einer komplementä ren spiegelbildlich ausgebildeten, gegenüberliegenden, nicht dargestellten Formwerkzeughälfte. The mold body middle part 12 is used to manufacture the main body of the grip tab and has a matching half-shaped recess 16 for this purpose. On the side edges of the mold body part 12 there are threaded holes 17 and 18 or 19 and 20 as well as clamping recesses 21 and 22 or 23 and 24 for fastening the tool body half to a complementary mirror-shaped, opposite, not shown mold half.

Gestrichelt angedeutet ist ein vertikal orientierter Hohl schlauch 25 aus Extrusionsmaterial, der beim Schließen der Werkzeugkörperhälfte durch die erwähnte gegenüberliegende Werk zeugkörperhälfte an Schneidkanten 27 und 28, die allgemein nach Bedarf, hier etwa 0,3 mm breit sind, abgequetscht wird. Bei diesem Abquetschen kommt es zu einem abdichtenden Verschweißen des in dem Hohlraum 16 verbleibenden Schlauchabschnitts, der dann über eine Öffnung 26, die die spätere Flaschenöffnung bil det, mit Druckluft zum Blasformen beaufschlagt wird.Dashed lines indicate a vertically oriented hollow tube 25 made of extrusion material, which is closed when the tool body half is closed by the opposite tool body half mentioned on cutting edges 27 and 28 , which are generally squeezed as required, here about 0.3 mm wide. During this squeezing, there is a sealing welding of the tube section remaining in the cavity 16 , which is then pressurized with compressed air for blow molding via an opening 26 which bil later detects the bottle opening.

Wie im Zusammenhang mit Fig. 2 ersichtlich, bestehen die Werk zeugformteile 11, 12, 13 aus Aluminium, wobei die Form 16 des herzustellenden Hohlprodukt vorzugsweise hälftig ausgenommen ist, während die zur wechselseitigen Anlage bestimmte Trennflä che 29, die in Fig. 1 in Draufsicht erkennbar ist, aus einer allgemein nach Bedarf, hier wenigstens 2 mm dicken Stahlschicht besteht, die durch Sprengplattierung aufgebracht ist. Statt Stahl kann auch Titan oder ein ähnlicher harter Werkstoff vor gesehen sein.As can be seen in connection with FIG. 2, the tool mold parts 11 , 12 , 13 are made of aluminum, the shape 16 of the hollow product to be produced preferably being halved, while the surface 29 intended for mutual contact, which is shown in FIG. 1 in plan view is recognizable from a generally as required, here at least 2 mm thick steel layer, which is applied by explosive plating. Instead of steel, titanium or a similar hard material can also be seen.

Claims

1. Formwerkzeug zum Extrusionsblasen von Kunststoffen, wie PETG, PVC oder PP, insbesondere zwecks Herstellung von Verpackungsprodukten, wie Flaschen oder dergleichen, bestehend aus zwei Werkzeugkörperhälften (11, 13) aus ei nem metallischen Formenwerkstoff hoher Wärmeleitfähigkeit, wobei bei jeder Werkzeugkörperhälfte wenigstens teilweise in der Umgebung der Form (16) der Anlagebereich zur gegen überliegenden Werkzeugkörperhälfte eine durch Sprengplat tierung aufgebrachte metallische Materialschicht (29) ho her Verschleißfestigkeit aufweist.1. Mold for extrusion blow molding of plastics, such as PETG, PVC or PP, in particular for the purpose of producing packaging products, such as bottles or the like, consisting of two tool body halves ( 11 , 13 ) made of a metallic mold material with high thermal conductivity, with at least partially in each tool body half the environment of the mold ( 16 ) of the contact area to the opposite tool body half has a metal material layer ( 29 ) which is applied by explosive plating and has high wear resistance.

2. Formwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des sprengplattierten Materials wenigstens 2 mm beträgt. 2. Molding tool according to claim 1, characterized, that the thickness of the explosion-clad material is at least 2 mm.

3. Formwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkörper (11-13) aus Aluminium besteht.3. Molding tool according to one of the preceding claims, characterized in that the tool body ( 11-13 ) consists of aluminum.

4. Formwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Materialschicht (29) aus Stahl, Titan oder einem ähnlich harten Werkstoff besteht.4. Molding tool according to one of the preceding claims, characterized in that the metallic material layer ( 29 ) consists of steel, titanium or a similarly hard material.

5. Formwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Formwerkzeughälfte (12) im Randbereich der For mausnehmung (16) Schneidkanten (27, 28) aufweist.5. Molding tool according to one of the preceding claims, characterized in that each mold half ( 12 ) in the edge region of the for recess ( 16 ) has cutting edges ( 27 , 28 ).

6. Formwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten (24, 28) wenigstens etwa 0,1-1,5 mm breit sind.6. Molding tool according to claim 5, characterized in that the cutting edges ( 24 , 28 ) are at least about 0.1-1.5 mm wide.

7. Formwerkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten (27, 28) im Quetschbereich der Form werkzeugkörperhälfte (11-13) vorgesehen sind.7. Molding tool according to claim 5 or 6, characterized in that the cutting edges ( 27 , 28 ) are provided in the pinch region of the mold body half ( 11-13 ).

8. Formwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anlagebereich Kühlbohrungen aufweist, die sich ohne zusätzliche Dichtungen von der durch Sprengplattie rung aufgebrachten Materialschicht (29) in die Werkzeug körperhälfte (11-13) erstrecken.8. Forming tool according to one of the preceding claims, characterized in that each contact area has cooling bores which extend without additional seals from the material layer ( 29 ) applied by explosive plating into the tool body half ( 11-13 ).

9. Formwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Formwerkzeugkörperhälfte zweiteilig aufgebaut ist.9. Molding tool according to one of the preceding claims, characterized, that each mold body half is constructed in two parts is.

10. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Formwerkzeugkörperhälfte (11-13) dreiteilig auf gebaut ist.10. Mold according to one of claims 1-8, characterized in that each mold body half ( 11-13 ) is constructed in three parts.